Boden: Klima beeinflusst Kohlenstoffspeicherung

In wärmeren und niederschlagsreicheren Gebieten geben Böden gespeicherten Kohlenstoff schneller wieder frei als in kälteren und trockeneren Gebieten. Das berichtet ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Zürich im Fachmagazin «PNAS».

Ökosysteme an Land nehmen etwa ein Drittel des von Menschen in die Atmosphäre geschleuderten Kohlenstoffs auf. Damit gehören sie zu den wichtigsten Bremsern der globalen Klimaerwärmung. Besonders bedeutsam sind die Böden, speichern sie doch einen Grossteil des organischen Kohlenstoffs, so dass dieser nach dem Ableben der Pflanzen nicht gleich zurück in die Atmosphäre gelangt.

Das internationale Team um den Biogeowissenschaftler Timothy Eglinton von der ETH Zürich untersuchte nun, wie sich verändernde Klimabedingungen auf die Speicherfähigkeit der Böden auswirken könnte.

Je älter, desto länger

Dazu sammelten sie über mehrere Jahre Sedimentproben aus weltweit insgesamt 36 Flüssen, wie die ETH am Mittwoch mitteilte. Daraus extrahierten sie aus bestimmten Molekülen das radioaktive Kohlenstoffisotop C-14, um zu ermitteln, wie alt der aus Blättern und Holz stammende organische Kohlenstoff ist, den die Flüsse mit sich tragen.

Die Idee dahinter: Je älter, desto länger dauert es, bis der organische Kohlenstoff nach dem Absterben der Pflanzen von den Böden weggetragen wird. Vergleicht man das Alter des organischen Kohlenstoffs verschiedener Einzugsgebiete, kann man herausfinden, welche Faktoren den Kohlenstoffhaushalt massgeblich beeinflussen und damit auch, wie sich die Speicherfähigkeit der Böden in Zukunft verändern könnte.

Erwärmung vermindert Speicherfähigkeit

Demnach ging das C-14-Alter der Biomarker signifikant mit der mittleren Jahrestemperatur und den mittleren jährlichen Niederschlägen einher: Je wärmer und niederschlagsreicher, desto schneller wird Kohlenstoff wieder freigesetzt. In kälteren und trockeneren Einzugsgebieten halten die Böden den Kohlenstoff länger fest.

«Unsere Resultate bestätigen, dass das Klima einen starken Einfluss auf das Verhalten der Böden hat», hält Timothy Eglinton, Professor für Biogeowissenschaften der ETH Zürich, fest. Daraus schliessen die Forscher, dass sich eine weitere Erwärmung des Klimas negativ auf die Speicherfähigkeit der Böden auswirken könnte.

Landwirtschaft spielt untergeordnete Rolle

Die Landnutzung spielt hingegen verglichen mit dem Einfluss des Klimas eine untergeordnete Rolle – obwohl sich die Bewirtschaftung in vielen der untersuchten Flusseinzugsgebiete in den letzten Jahrzehnten verändert hat. «Im Moment sieht es so aus als spiele die Landwirtschaft nur eine zweitrangige Rolle», so Eglinton.

Bemerkenswert an der Studie ist vor allem, dass es dem Team um Eglinton erstmals gelungen ist, Aussagen über die grossräumige Speicherung des organischen Kohlenstoffs in Landökosystemen zu machen. Damit ergeben sich interessante Perspektiven für die Forschung: Zum einen können die Forschenden mit dieser Methode unterschiedlich alte Sedimentablagerungen analysieren und rekonstruieren, wie sich Böden unter verschiedenen klimatischen Bedingungen verhalten.

Zum anderen lässt sich das Bild weiter verfeinern, wenn man auch die Nebenflüsse in die Analyse einbezieht. Genau das will Eglinton in den nächsten Jahren im Rahmen einer grösseren Studie in der Schweiz machen..